[Halex07]

4.5. Configure Power Rails или питания «видимо не видимо».
Итак, чуть выше мы разобрали, что терминалов питания можно навешать сколько угодно всяких и разных. И задумываться про это особенно не стоит. В первой части FAQ я уже упоминал про окно Configure Power Rails (конфигурация шин питания), которое вызывается через верхнее меню Design, а заодно и разберемся со всеми видами электропитания в ISIS раз и навсегда. Как я уже отмечал, при создании нового проекта Протеус по умолчанию вводит три шины питания: VCC/VDD=+5V, GND=0V и VEE=-5V. Это при условии, что стоит флажок в соответствующем окне внизу (Рис. 33).
При этом первые две шины не надо даже именовать. Достаточно поставить в схеме терминал питания POWER из левого меню или терминал земли GND и присоединить к ним соответствующие выводы компонентов в проекте, и они автоматически присоединяются к соответствующим шинам питания. Это для тех компонентов у которых выводы питания есть. А как быть с теми, у которых они скрыты? Почему-то наши пытливые умы упорно желают пририсовать видимые провода к этим выводам. Кроме как чисто физического удовлетворения от вождения мышью по ковру, по моему личному мнению здесь никакой пользы нет. Но специально для Вас – любой каприз. Давайте сначала обозначимся к чему можно «прорисовать» провода, а к чему нет. Все очень просто - воспользуемся опцией меню Template =› Set Design Defaults… и поставим в ней галочку Show Hidden Pins? (показать скрытые выводы). Я это уже описывал в начале FAQ, но приходится повторяться. Теперь, с установленной галкой можно зайти в библиотеку компонентов ISIS и пошариться там. У всех компонентов, которые имеют скрытые выводы питания они проявятся серым цветом в окне предпросмотра (Рис 34).
Таким образом, можно сразу определить – можно сделать их видимыми и активными или нет. А точнее сказать видимыми мы уже их сделали, но вот если поместить такие компоненты в проект, то подвести провода к этим серым выводам мы все-таки не можем, они к ним «не припаиваются». Этому горю легко помочь, вот только как бы эта услуга не оказалась «медвежьей».
Для начала три не очень «лирических» замечания.
Замечание первое. Это замечание касается микроконтроллеров AVR. Заходим в HELP по этим микроконтроллерам, заглядываем в раздел General Model Limitations (основные ограничения модели) и видим там фразу: Power supply voltage changing is not supported. Для англоязычной публики вопрос отпал сразу, для остальных - корявый машинный перевод: «Изменение напряжения источника питания не поддержано».
Замечание второе. Это замечание касается многоэлементных логических микросхем, столь популярных у начинающих: типа двухвходовых И, инверторов и т.п. Можете сразу пробежаться в библиотеках с включенным флажком Show Hidden Pins и убедиться, что у них нет ни видимых ни невидимых ног питания (как у удава в мультике). Это дело поправимое, но об этом чуть позже и совсем не тем способом, который Вы ожидали лицезреть.
Замечание третье. Пожалуй, самое серьезное. Все, что я писал красным цветом в предупреждении к материалу о менеджере библиотек остается в силе и здесь. Сейчас мы начнем библиотеки «шерстить и в хвост и в гриву», поэтому позаботьтесь заранее о защите от записи оригинальных, если не хотите все испортить. Особенно это касается владельцев нелицензионных копий программы. О том, как поставить защиту писалось в материале двумя постами выше. Кто позабыл – бегом туда. За Ваши «кривые ручки» я ответственности не несу. Связано это с тем, что нам придется мэйкать (Make Device) модели под их оригинальными именами и желательно, чтобы дубли не заменили «родные» модели.
Ну а теперь перейдем конкретно к «оживлению» выводов питания. Берем навскидку любую подхоящую для этих целей модель. Мне приглянулся счетчик 74HC161. Тут я отстреливаю сразу двух ушастых, поскольку это схематичная MDF модель, а именно из-за них и придется сохранять дубли с тем же именем. Обвешал я его тестовыми примочками из библиотеки ISIS Debugging Tools, прилепил тактовый генератор, и получилось то, что вы видите на Рис. 35 и в прилагаемом примере Ex1_Pow. Т.е. пока модель работает.
Затем, рядом я поставил точно такую же микросхему и применил к ней опцию Decompose: или через верхнее меню (кнопка с молотком), или через правую кнопку мыши. У разобранной на запчасти модели для верхней и нижней ног питания я зашел в свойства и поставил флажки - как на (Рис. 36). Если кому-то хочется, чтобы подсвечивалось еще и имя – можете включить и третий флажок, не возбраняется.
После этого с помощью левой кнопки мыши выделил область, обязательно(!!!) захватив текстовый скрипт (Рис.37), и применил к ней функцию Make Device так, как мы делали при создании графической модели.
А теперь самый ответственный момент – все пять окон мы проходим, ничего не изменяя!!! Даже название в первом окне необходимо оставить то же. В последнем окне перед нажатием ОК необходимо убедиться, что наша модель будет сохраняться в USRDVC, ну или созданной Вами личной библиотеке. Вот собственно и вся процедура. Теперь у Вас в библиотеке ISIS будет две модели – одна в родной библиотеке 74HC, а другая в USRDVC – вот она то и окажется с активированными выводами питания (Рис. 38 ). Кстати, в селектор после Make… она сразу подставится автоматом. Ее я применил в примере Ex2_Power. Для тестирования приложен аналоговый график, чтобы увидеть уровни сигнала по напряжению.
На Рис. 39 два графика для двух микросхем из Ex2 при разных уровнях питания и разных частотах тактовой Clock. На графиках видно, что уровни по напряжению разные, что и требовалось доказать этим примером. Теперь объясню, почему потребовалось не изменять имя модели. Дело в том, что для большинства схематичных моделей часть свойств прописана в текстовых скриптах, находящихся в MDF-файлах, а там четко прописано имя модели. Вспомните предыдущий материал – скрипт *PROPERTIES – речь о нем. Если при создании модели мы изменим хотя бы букву в имени, то скрипт работать не будет, и мы получим ошибку при симуляции. Позже, при создании собственных MDF, мы к этому еще вернемся.
Теперь давайте заглянем в Configure Power Rails в тех проектах, где мы добавляли свое питание с помощью терминалов прямо на схеме, например в последнем Ex2_Power. Да ведь наши +3V сами там прописались в раскрывающемся списке. Вопрос – а зачем тогда нужно это окно? Ну, во-первых, если Вы делаете простой проект с одиночным питанием, то можно заранее изменить значение вольтажа например, для VCC/VDD на нужное и потом «не париться» с указанием вольтажа у терминалов питания, а просто ставить без наименования их в схему. Во-вторых, когда терминалов наставлена туча, да еще на нескольких листах то проще менять питание здесь, чем метаться по всем листам, разыскивая нужные терминалы. Ведь можно для терминалов в схеме назначить не конкретное напряжение, а буквенную аббревиатуру, например: HV (я сократил фразу Higth Voltage), а в окне Configure Power Rails для HV присвоить конкретное значение, допустим +300V. Теперь, для того чтобы изменить значение на +330V достаточно войти в окно и Configure Power Rails заменить значение. Все терминалы, с именем HV соответственно тоже поменяют значение напряжения.
Ну и в заключение данного материала хочется отметить, что на все, что здесь говорилось о визуализации можно «наплевать и забыть» в хорошем смысле этой фразы. Кроме морального удовлетворения от «изнасилования» моделей я не вижу в этом никакой пользы. Ну, увидели мы выводы питания на схеме – а «оно нам надо»? Обратимся к примеру Ex3_Power. В нем я вернул оригинальную модель счетчика, а на выход Q0 прилепил инвертор 4049. Счетчику я вообще все сместил и землю и плюс питания, а инвертору только плюс питания. Заметьте, инвертору, у которого нет видимых ног питания!!!
Теперь переходим к самой процедуре на примере инвертера. Входим в его свойства Edit Properties и нажимаем справа кнопку Hidden Pins. В открывшемся окне вводим для Pin VDD текст так, как на Рис. 40 и давим ОК. Затем заходим в окно Configure Power Rails и в нем проделываем операции в соответствии с цифрами на Рис. 41
Аналогичным образом я поступил и со счетчиком, только у него еще и для GND назначил Power_3V. После таких процедур внизу у моделей подсвечиваются внесенные изменения для питания, а на графиках видно, что изменения функционируют в полном объеме (Рис. 42). При этом я не трогал сами модели и добился нужного результата. Ну вот теперь, кажется, разжевал все до мелочей – глотайте. Все, о чем здесь говорилось, касается источников питания постоянного тока. О питании переменного тока поговорим ниже.
Рисунки 33, 34, 35.
Рисунки 36, 37, 38.
Рисунки 39, 40, 41.
Рисунок 42.